[发明专利]一种致密气井环保型深部纳米排水剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种致密气井环保型深部纳米排水剂，包括油相、乳化剂、助乳剂、电解质和水；各组分按照质量百分比如下：油相15‑30％，乳化剂6‑12％，助乳剂低分子醇类3‑7％，助乳剂低分子有机酸类0.3‑1.2％、电解质4‑12％，其余为水；该环保型控水采气纳米乳状液平均粘度在2.4‑3.2mPa.s之间；粒径均＜30nm，粒径中值均在4.2‑6.5nm之间；平均表面张力低在21‑34mN/m之间；BOD5/CODcr≥29％，EC50＞25000mg/L；粘度低，粒径小且分布均匀，性能稳定，易生物降解且无生物毒性；可适用于气/水关系复杂的致密气井的控水采气。

技术领域

本发明属于致密气藏调剖堵水技术领域，具体涉及一种致密气井环保型深部纳米排水剂及其制备方法。

背景技术

在国际低油价形势和国内严环保政策双重作用下下，天然气作为一种清洁低碳燃料，能够有效改善大气环境；同时作为优质化工原料，对国民经济的发展起着重要作用；为此国内外油气工作者也加大了对气藏中提高采收率措施的研究力度。目前对一些出水气井，为了提高气井产量，现场通常是应用排水采气法和控水采气技术；对于排水采气法主要是通过工艺和泡沫排除井底积水，仍未彻底解决储层深部水的排除，能否采用环保型深部排水法彻底有效排除储层深部水，达到提高气井产能？这是国内外气田工作者普遍想解决的问题。如果采用环保型深部纳米排水剂解决气井出水问题，不仅满足国内严环保政策的要求，又可减轻了对环境的污染；因此有必要研究环保型深部纳米排水技术，这就涉及到排水剂的研制。

选择高效的排水剂或控水剂是气井实施控水措施的关键问题之一，国外相关机构一直致力于相渗改善控水剂和泡沫排水剂的研究与应用。近年来，新颖、能耗小、无污染的纳米材料由于具有体积、表面、量子尺寸和小尺寸效应等优异性能，在油气田领域中已应用到多个方面。目前，控水剂主要包括：改进的聚合物交联技术、聚合物桥键吸附技术以及疏水性纳米材料吸附技术、自组装纳米膜技术等。但是控水剂在致密气藏使用过程中，主要存在以下一些问题：(1)高分子聚合物控水体系粘度大，易造成储层伤害；(2)纳米材料控水体系制备过程较为复杂，且颗粒粒径变化范围大，难以适应致密气藏储层；(3)气藏中用的聚合物控水体系的研究大多侧重在高渗储层选择性堵水，纳米材料控水体系的研究多侧重于矿场应用，对低渗气井控水矿场应用得有效指导，大大增加现场应用的风险。CN200910020940.6、CN201010609172.0、CN20110609172.0、 CN201210513041.1、CN201711088800.3、CN201911346774.9、 CN202010460884.4、CN202011075198.1号专利采用高分子聚合物控水体系，其粘度较高(＞800mPa.s)，易对致密储层造成伤害，且对环境有一定污染。 CN200310105136.0、CN200810186297.3、CN201310030473.1、 CN20170693790.X号专利采用疏水纳米二氧化硅或氨基硅油形成的纳米乳液控水体系，其乳液控水采气体系制备辅助，且因亲水性弱其稳定性差，易破乳，控水有效期短，效果难以控制。泡沫排水剂主要包括：起泡剂的改性以及复合使用等技术，达到适应不同油藏条件排水采气目的。但是泡排剂在致密气藏使用过程中，主要存在以下一些问题：(1)液体泡排剂需要用水进行稀释，并且会附着在井壁上造成多余的损失；(2)固体泡排剂容易导致卡住的现象；(3)气井气源压力不足导致泡沫生成困难，排水性能下降； (4)泡沫本身具有“油敏性”，原油接触泡沫之后，在气液及液膜铺展或者乳化，使泡沫的稳定性降低。CN201010177121.5、CN201210047727.6、 CN201310520122.9、CN201510206749.6、CN201410082682.5、CN201510321512.2、CN201510388070.3、CN201510683387.X号专利采用耐温性、耐盐性或者复配起泡剂形成泡排体系，其稳定性差，排水有效期短，效果难以控制，且采出液处理难度大、费用高。

发明内容

为了克服现有技术中排水采气法和控水采气技术存在的不足，，本发明提供一种用于致密气井的环保型深部排水纳米乳状液体系，该体系具有方便制备，注入的流动性好，对环境无污染，且应用范围广等特点。